[發明專利]一種基于RFID的移動機器人位置校正方法和裝置

在審

• 申請號: 201710456456.2
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107300696A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 唐霄漢;高強;韓震峰;董沖;吳昊;黃晶;李亮
• 申請（專利權）人: 北京軍立方機器人科技有限公司
• 主分類號: G01S11/02
• 分類號: G01S11/02;G05D1/02
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司11609
• 代理人: 譚輝,周嬌嬌

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種基于RFID的移動機器人位置校正方法、裝置和移動機器人。

背景技術

目前，機器人技術正在滲透到社會的每一個角落，機器人的市場潛力巨大。我國機器人研究起步于上個世紀70年代初期，總體上與發達國家相比還存在很大的差距。此外，我國的機器人市場也有很大潛力。機器人技術已經滲入到了各行各業。

移動機器人是一種在復雜環境下工作的具有自規劃、自組織、自適應能力的機器人。在移動機器人相關技術的研究中，導航定位技術是其研究核心也是實現真正智能化和完全自主移動的關鍵技術。導航研究的目標就是沒有人的干預下使機器人有目的地移動并完成特定任務，進行特定操作。移動機器人放置在一個未知、復雜、動態的環境中。機器人對環境進行一段時間的探索后，在成本函數(例如時間、能源消耗等)最小的條件限制下，必須能夠到達任意指定的位置。

移動機器人定位是確定機器人在導航環境中所處位置的過程。具體來說，是利用先驗環境地圖信息、機器人位置的當前估計以及傳感器的觀測值等輸入信息，經過一定的處理和變換，產生更加準確的對機器人當前位置的估計。

在機器人的定位研究中，相對定位和絕對定位都不能很好地獨自解決機器人的定位問題，因此目前主要是把這兩種定位方法結合在一起使用。絕對定位包括UWB(脈沖無線電)、激光雷達、GPS(全球定位系統)、磁條和導軌等；相對定位包括里程計、慣導等。目前絕對定位UWB等存在價格過高的問題，而磁條等又對環境造成了明顯的影響，相對定位累計誤差隨著機器人的運動會越來越大。例如，移動機器人在沒有提供絕對位置的傳感器輔助下的時候，單純依靠里程計、IMU等只能提供相對參考的傳感器會造成累計誤差越來越大，從而造成定位誤差過大。因此亟待提出一種消除相對定位累計誤差的方法，既要成本經濟，又要盡少的對環境造成影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對移動機器人的定位方法存在成本高或者誤差大的缺陷，提供一種基于RFID的移動機器人位置校正方法、裝置及移動機器人。

本發明第一方面，提供了一種基于RFID的移動機器人位置校正方法，包括以下步驟：

通過安裝在移動機器人底部的至少一個RFID讀卡器讀取安裝在行進區域路面上的RFID標簽的信號；

根據讀取的RFID標簽信號的電子編碼從預先存儲的表格中查找對應的RFID標簽所在位置，并根據RFID標簽所在位置確定移動機器人的當前位置；

根據所述移動機器人的當前位置對移動機器人航跡推算的誤差進行補償。

在根據本發明所述的基于RFID的移動機器人位置校正方法中，所述至少一個RFID讀卡器包括安裝在移動機器人外殼底面交錯排列的兩排RFID讀卡器，所述根據RFID標簽所在位置確定移動機器人的當前位置為：根據讀到RFID標簽信號的讀卡器的安裝位置與移動機器人幾何中心的偏移量，對RFID標簽所在位置進行修正，得到移動機器人的當前位置。

在根據本發明所述的基于RFID的移動機器人位置校正方法中，所述根據RFID標簽所在位置確定移動機器人的當前位置為：

(1)確定讀取到RFID標簽信號的RFID讀卡器的序號i，根據該序號獲取第i個RFID讀卡器的安裝位置與移動機器人幾何中心的偏移量；

(2)通過以下公式計算移動機器人的當前位置(x,y)：

其中x_r和y_r分別為查找得到的RFID標簽所在位置的橫坐標和縱坐標，a_i和b_i分別為讀到RFID標簽信號的第i個RFID讀卡器的安裝位置與移動機器人幾何中心在橫軸的偏移量以及縱軸的偏移量。

在根據本發明所述的基于RFID的移動機器人位置校正方法中，所述根據RFID標簽所在位置確定移動機器人的當前位置為：將RFID標簽所在位置作為移動機器人的當前位置。

在根據本發明所述的基于RFID的移動機器人位置校正方法中，所述安裝在行進區域路面上的RFID標簽為沿垂直于移動機器人行進方向布置的至少一排RFID釘子標簽，且相鄰的RFID釘子標簽的間距小于所述移動機器人的寬度。

本發明第二方面，提供了一種基于RFID的移動機器人位置校正裝置，包括：

安裝在移動機器人底部的至少一個RFID讀卡器，所述至少一個RFID讀卡器用于讀取安裝在行進區域路面上的RFID標簽的信號；